SolidWorks系列零件參數化設計

2013-05-07 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

本文探討了以三維設計軟件Solidworks為平臺,利用系列零件設計表對零件模型進行驅動,從而實現系列零件的快速化設計。

近年來,由于科學技術飛躍發(fā)展及市場競爭口益激烈,機械工業(yè)企業(yè)的產品更新越來越快,產品品種口益增多,而每種產品的批量卻越來越少。這就造成多品種約占機械工業(yè)企業(yè)總數75%~80%的中小批生產企業(yè),勞動生產率比較低、生產周期長,產品成本高,不利于競爭的結果。德國阿亨工業(yè)大學曾在礦山機械、紡織機械、機床等26個不同性質的企業(yè)中選取45000種零件進行分析,結果表明,任何一種機械產品中的組成零件都可以分為三類:A類:復雜件或特殊件,這類零件結構復雜,產值高,約占零件總數的5%~10%; B類:相似件,這類零件相似程度高,多為中等復雜程度,種類多,數量大,約占零件總數的70%; C類:簡單件或標準件,這類零件結構簡單,約占零件總數的20%~25%。為了縮短中小批生產企業(yè)產品的設計開發(fā)時間,針對相似件和簡單件或標準件,以三維設計軟件 SolidWorks為平臺,利用系列零件設計表對零件模型進行驅動,從而實現系列零件的快速化設計。

一、SolidWorks軟件的特點

在眾多的三維CAD系統中,以創(chuàng)新著稱的、windows原創(chuàng)的Solidworks軟件系統獨樹一幟。成立于1993年的SolidWorks公司,雖然其價格低廉,功能卻非常強大。它能讓使用者以熟悉的操作方式進行高效的產品設計,避免了設計人員需要花大量時間學習軟件和操作系統的局面,而且是目前CAD軟件中性價比最高的,易于為中小企業(yè)使用。Solidworks的特點和主要功能:

(1)可編輯性。產品的設計過程是一個反復循環(huán)過程。使用Solidworks可以方便地進行反復設計修改。在零件設計、裝配設計或工程制圖的任何一種情況下,均可進行編輯草圖、修改尺寸、改變原來的特征定義等。

(2)集成下的全參數化裝配體和零件建模。Solidworks提供了兩種裝配模型:一種是完全的自由設計模式-自頂向下,同時對裝配進行布局設計和零件設計,修改布局參數,則零件的相對位置關系即改變;另一種是自底向上的裝配設計,先完成零件設計,再進行裝配,并可預演機構的動態(tài)運動。在裝配環(huán)境下還提供了部件陣列、相似件替換、干涉檢查和組件功能。Solidworks全參數化的裝配設計意味著在裝配環(huán)境里對零件設計的修改,將會引起裝配休的自動改變。

(3)特征管理器,Solidworks的特征管理器類似于Microsoft的文件管理器,它是產品模型結構的圖形表不,它同具體的實體模型是實時的動態(tài)聯接,可在特征管理器的設計歷史樹上選取特征,也可直接在模型上選取特征來進行各種操作,非常方便。

(4)工程制圖。完成三維模型的零件和裝配設計后,設計工作并未完成。以前需要手工繪制的二維工程圖,利用Solidworks可自動生成。

二、設計實例

刮板輸送機是綜采設備的主要運輸設備,主要由以下各部分組成:機頭部、承載部、刮板鏈、擋煤板、鏟煤板、無鏈牽引裝置,另外機頭、機尾還設有推移裝置等。其中刮板鏈是刮板輸送機輸送煤炭的牽引推移機構。目前絕大多數重型刮板輸送機都采用中雙鏈刮板鏈。中雙鏈刮板鏈由圓環(huán)鏈、刮板、壓板、螺栓、螺母、接鏈環(huán)等零件組成。其中圓環(huán)鏈的尺寸、規(guī)格、材料和性能已有統一的國際和國家標準,不同功率和不同型式的刮板輸送機,配有相應規(guī)格和強度等級的圓環(huán)鏈。Solidworks的Toolbox里雖然包含了數百個預先設計好的常用組件,但沒有綜采設備上的常用零件圓環(huán)鏈,本文以三維設計軟件Solidworks為平臺,利用系列零件設計表對圓環(huán)鏈模型進行驅動,實現圓環(huán)鏈快速化設計。具體過程如下:

圓環(huán)鏈的三維實體建模與尺寸標注。利用掃描特征對國產圓環(huán)鏈的一種產品進行實體建模,井標注尺寸。

(2)在圖形區(qū)域中雙擊掃描特征,使該特征的尺寸顯示在圖形區(qū)域中

(3)在圓環(huán)鏈的直徑尺寸上,單擊鼠標右鍵選擇快捷菜單中[屬性]命令,在[尺寸屬性]對話框中修改尺寸名稱為"直邊直徑d",并復制全名:"直邊直徑d@草圖3"

(4)打開Excel軟件,將復制內容粘上。

(5)用同樣的方法修改其它特征尺寸名稱,依次為"節(jié)距p"和"內寬a",并復制全名在Excel文件,將復制內容粘上。

(6)設計表格,輸入圓環(huán)鏈所有規(guī)格尺寸,存盤為:yhl.xls.

(7)選擇[插人][新建系列零件設計表]命令,在[源]中選取來自文件,打開文件yhl.xls.圖形區(qū)域中即嵌入Excel軟件界面如圖1所示。

(8〕在圖形區(qū)域excel表外的區(qū)域單擊鼠標,系統提示生成的系列零件的數量和名稱。如圖2所示。

SolidWorks系列零件參數化設計solidworks simulation學習資料圖片1

SolidWorks系列零件參數化設計solidworks simulation學習資料圖片2

(9)在管理器窗口上方,按側切換到模型配置系統為零件自動添加一系列的配置。在模型配置中,雙擊[34 x 126] ,即得到尺寸為34x126圓環(huán)鏈的模型。如圖3所示。

三、結束語

本文以三維設計軟件Solidworks為平臺,利用系列零件設計表對圓環(huán)鏈模型進行驅動,從而實現圓環(huán)鏈的快速化設計。采用這種方一法可以對相似件、簡單件和標準件進行快速化設計,從而縮短中小批生產企業(yè)產品的設計開發(fā)時間,提高其市場競爭力。

作者: 李雪瑋*廉自生來源: 萬方數據

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